肿瘤表观基因组学研究进展

多年来遗传学改变一直是肿瘤研究的焦点,近来人们越来越认识到异常表观遗传修饰在肿瘤形成中所起的重要作用。表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰等,其变异会导致基因转录异常。表观基因组学是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。文章主要介绍目前已知的肿瘤表观基因组学相关内容,阐述表观遗传修饰与肿瘤的紧密关系及异常表观遗传修饰作为生物标记在肿瘤诊断、预后及治疗方面的最新研究进展。     

太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传及外施赤霉素分析

为了解太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传规律和原因,该研究以不育突变体为母本,自交系178、478为父本,对测交 F1、F2群体进行育性鉴定和株高分析,对 F2可育株进行基因型和株高分析,对姊妹交后代分离群体进行育性鉴定和株高、雄穗长度、节间数、节间长度分析,同时,还对姊妹交后代分离群体进行施赤霉素处理,调查育性和株高的变化。结果表明：178和478背景下的 F1表现出与测交母本一样的极显著差异;在178和478核背景下的 F2中,不育株株高极显著矮于可育株,两核背景下的不育株间株高差异不显著,而可育株间株高差异极显著;F2中纯合和杂合可育株的株高差异不显著;姊妹交后代分离群体中不育株株高、雄穗长度、节间数和节间长度极显著小于可育株;外施赤霉素的不育株在苗期表现出对赤霉素一定的敏感性,但株高最终未恢复正常高度。因此,得出该突变体矮化表现稳定,与不育性状并存,且不受细胞核背景的影响;核不育基因对植株株高的矮化无剂量效应;突变体的矮化与雄穗长度、节间数和节间长度有关;突变体不完全属于赤霉素不敏感型,其矮化并不是单一缺乏赤霉素而引起。该研究结果为认识太空诱变玉米核不育突变体矮化的遗传和生理机制提供了参考。     

茶树种子发育过程的转录组分析

该研究以‘铁观音’茶树品种的种子为试验材料,采用转录组测序技术分析种子发育的3个时期(幼果期、膨大期、成熟期)的表达差异,探究茶树种子油脂代谢的分子机制。结果表明:(1)经转录组测序、组装后共获得30 940 581个clean reads,经数据合并拼接最终得到36 951条非冗余Unigene序列,其中28 476个Unigene可得到功能注释;在转录本中能够被注释到GO分类的Unigene有11 201条(30.3%),KEGG分析发现共有17 172个基因参与了127个代谢通路。(2)经KEGG通路筛选出14条与脂肪酸代谢相关的通路,且随着茶籽的发育,大部分脂肪酸调控途径相关基因呈下调趋势,其中上调基因数最多的有α-亚麻酸代谢途径和脂肪酸降解途径(有17个基因表达量上调),下调基因数最多的是甘油磷脂代谢途径(有58个基因表达量下调);在茶籽发育幼果期α-亚麻酸代谢途径中表达量上调的基因数超过表达量下调的基因数。(3)研究发现茶籽脂肪酸合成相关的基因涉及14个脂类调控途径,共409条差异基因;随着茶树种子发育到成熟期,上调的差异表达基因数量在减少,下调的差异表达基因数量增加,其中α-亚麻酸途径中的基因PLA2G16、DAD1、pldA、FabF、FabI表达量上调显著,随后表达量下调。(4)qRT-PCR检测结果表明,7个茶树FAD和1个ACP差异表达基因的水平与转录组测序结果基本一致;随着茶籽的发育,基因CsFAD7和Δ6-CsFAD从幼果期、果实膨大期至果实成熟期都为差异下调表达,CsFAD2、CsFAD6和Δ7-CsFAD为差异上调表达,CsFAD8、Δ8-CsFAD和CsACP在幼果期至果实膨大期差异上调表达,在果实膨大期至果实成熟期差异下调表达。     

解脂耶氏酵母基于木质纤维素原料生产化学品研究进展*

解脂耶氏酵母具有遗传背景清晰、分子操作体系较为成熟、抗逆性强、底物谱广、有机酸和蛋白质分泌能力强等优点,在微生物发酵生产化学品领域极具应用潜力。木质纤维素是丰富的可再生生物质资源,以木质纤维素原料替代化石原料生产化学品对于缓解全球能源危机、保障粮食安全等意义重大。解脂耶氏酵母可以天然代谢木质纤维素水解产生的葡萄糖,但对其他水解产物(如木糖)的利用效率极低。综述解脂耶氏酵母利用木质纤维素原料的代谢途径及改造策略,以木质纤维素原料生产化学品为例,重点讨论该过程中的主要瓶颈问题及解决办法,为后续研究提供参考。     

土壤微生物膜生理生态功能研究进展

土壤微生物膜是由土壤细菌及其分泌物积聚形成的生物群落,是生物土壤结皮的初始形态和重要组成部分。作为土壤细菌生命过程中最典型的生存形式,土壤微生物膜不仅能保护基质内细胞生存,还可黏附于土壤颗粒和植物根系表面,发挥重要的生态功能。本文在解析土壤微生物膜结构与组成的基础上,从土壤质量与植物健康两个方面总结分析了土壤微生物膜生理生态功能:土壤微生物膜代谢活性高于游离细胞,可高效分泌胞外聚合物并且具有更强的有机物质转化速率,在提升土壤肥力,吸附、固持和降解土壤污染物和促进土壤团聚体形成方面具有重要意义;土壤微生物膜可通过多种微生物间协同作用、促进分泌多种促生物质与胞外聚合物以发挥固持作用等改善植物养分利用状况,增强植物抗逆性。揭示土壤微生物膜生态功能的微观机制、筛选和应用功能性土壤微生物膜是未来重要的发展方向。     

虹鳟幼鱼对不同淀粉的利用

试验旨在考察不同淀粉种类对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)幼鱼生长性能、血清生化指标、肝脏糖代谢酶、肝脏组织学和摄食后血糖含量的影响。选用木薯淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉和玉米淀粉为淀粉源,设置相同的淀粉水平(15%),配制4组等氮等脂饲料,饲喂初始体重(7.7±0.1) g的虹鳟56d。结果表明,木薯淀粉组增重率最高(1049.3%),饲料系数最低(0.83)。各组脏体比、肝体比、全鱼和肝脏常规组成无显著差异(P>0.05);豌豆淀粉组肝糖原含量显著低于其他组(P<0.05)。各组血清甘油三酯、总胆固醇、谷草转氨酶和谷丙转氨酶无显著差异(P>0.05)。木薯淀粉组和小麦淀粉组肝脏己糖激酶活性显著高于豌豆淀粉组和玉米淀粉组(P<0.05),玉米淀粉组肝脏磷酸果糖激酶活性显著低于木薯淀粉组和小麦淀粉组(P<0.05)。摄食后,各组的血糖含量均在7h达到最高,木薯淀粉组在摄食后1—7h内的血糖含量显著高于其余3组(P<0.05)。各组的肝脏组织形态无显著差异。综上,木薯淀粉较其他3种淀粉更适宜作为虹鳟饲料的淀粉源。     

人机共融的主动型下肢假肢分层控制策略探讨

为研究当前主动型下肢假肢控制问题的解决策略,提出了主动型下肢假肢设计和分类的通用控制框架,包括3个分层结构:上层控制器、中层控制器、底层控制器。其中,上层控制器感知运动意图;中层控制器将运动意图转换为预期的装置状态,用于底层控制器的跟踪参考;底层控制器通过反馈控制或者前馈控制计算出预期装置状态与当前装置状态的误差,驱动假肢执行这些命令,形成控制闭环。结果表明,该通用控制框架可完整阐释主动型下肢假肢的人—机—环境共融关系,明确了分层控制策略的层级任务,为未来主动型下肢假肢的发展提供了理论指导。     

Selection of trkB-binding peptides from a phage-displayed random peptide library

Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) shows potential in the treatment of neurodegenerative diseases, but the therapeutic application of BDNF has been greatly limited because it is too large in molecular size to permeate blood-brain barrier. To develop low-molecular-weight BDNF-like peptides, we selected a phage-displayed random peptide library using trkB expressed on NIH 3T3 cells as target in the study. With the strategy of peptide library incubation with NIH 3T3 cells and competitive elution with 1 μg/mL of BDNF in the last round of selection, the specific phages able to bind to the natural conformation of trkB and antagonize BDNF binding to trkB were enriched effectively. Five trkB-binding peptides were obtained, in which a core sequence of CRA/TXΦXXΦXXC (X represents the random amino acids, Φ represents T, L or I) was identified. The BDNF-like activity of these five peptides displayed on phages was not observed, though all of them antagonized the activity of BDNF in a dose-dependent manner. Similar results were obtained with the synthetic peptide of C1 clone, indicating that the 5 phage-derived peptides were trkB antagonists. These low-molecular-weight antagonists of trkB may be of potential application in the treatment of neuroblastoma and chronic pain. Meanwhile, the obtained core sequence also could be used as the base to construct the secondary phage-displayed peptide library for further development of small peptides mimicking BDNF activity.     

补肾益气活血方对胎儿宫内生长迟缓胎盘组织一氧化氮合酶活性的影响

为了探讨补肾益气活血方对胎儿宫内生长迟缓（ＩＵＧＲ）胎盘组织一氧化氮（ＮＯ）生成的影响,本文对正常孕妇、ＩＵＧＲ患者及补肾益气活血中药治疗后患者各１２例,采用ＮＡＤＰＨ黄递酶法研究了一氧化氮合酶（ＮＯＳ）在胎盘组织的分布,应用化学发光法测定胎盘组织ＮＯＳ活性。结果表明：正常孕妇胎盘绒毛合体滋养层细胞ＮＯＳ呈强阳性反应,绒毛干血管壁呈阳性反应,终末绒毛毛细血管壁呈阴性反应;ＩＵＧＲ患者绒毛合体滋养层细胞和绒毛干血管壁ＮＯＳ染色明显变浅,而终末绒毛毛细血管壁呈阳性反应;中药治疗后合体滋养层细胞和绒毛干血管壁ＮＯＳ染色明显加深。ＮＯＳ活性测定中药组较ＩＵＧＲ未治疗组显著增高,与正常孕妇相比其差异无显著性。结果提示：ＮＯ参与ＩＵＧＲ的病理生理过程,补肾益气活血方通过增强ＮＯＳ活性促进胎盘组织ＮＯ的产生